Wie ist der Stromausfall in Spanien technisch gesehen entstanden?
Anscheinend sei zuerst viel weniger strom in das Netz gesteckt geworden und deshalb sei es zusammengebrochen. Aber warum genau bricht ein Netz zusammen wenn zu wenig strom reingesteckt wird?
Und kann mir jemand erklären warum es so kompliziert ist, das Netz wieder hoch zu fahren, nachdem es mal stillgelegt ist? Ich begreife nicht, warum nicht einfach wieder alle Produzenten angeschlossen werden können und es dann wieder normal ist.
Ich wäre dankbar für alle Antworten!
6 Antworten
Das "Warum" wird gerade noch untersucht.
Um zu verstehen warum das Netz zusammen bricht, muss man einiges über das Stromnetz wissen.
Am besten und anschaulichsten wird das in diesem Film hier erklärt:
https://www.youtube.com/watch?v=dVJYG44Wswg
Jetzt muss man nur noch wissen, dass Spanien fast komplett von Wasser umgeben ist und nur über eine kleine Strecke in den Pyrenäen mit Frankreich verbunden ist. Das Gebirge ist ein großes Hindernis beim Bau von Stromtrassen. Also gibt es nur sehr wenige.
Bekommt Spanien ein großes Problem, ist die Menge an Leistung mit der Frankreich aushelfen kann daher sehr begrenzt. Die Leitungen sind sehr schnell überlastet und schalten sich dann ab.
So wie es aussieht war es ein ganz normaler Tag, ein Szenario wie es oft vorkommt. Deshalb duchforstet der Geheimdienst diese Tage alle Energieunternehmen, um Hinweise auf eine mögliche äußere Manipulation zu finden.
Dazu bleibt zu sagen, dass es etwa 700 Ciberattacken pro Tag auf das spanische Stromnetz gibt, insbesondere aus Russland und China, die erfolgreich abgewehrt werden.
Jetzt müssen diese besagten 5 Sekunden, in denen die ca. 16 Gigawatt verschwanden, die 60% des Stromverbrauchs darstellten von alles Seiten ausgeleuchtet werden, insbesondere auf Datenmanipulation.
Anhand der bis jetzt unvollständig vorliegenden Daten halte ich folgendes Szenario als schlüssige Erklärung, wieso 15 GW für 5 Sekunden fehlten für denkbar:
Dazu muss man folgendes wissen: Jeder Wechselrichter verfügt über ein sogenanntes Netzprofil.
Das Netzprofil bestimmt, bei welcher Überschreitung/Unterschreitung der Netzfrequenz und/oder Spannung sich der Wechselrichter automatisch vom Netz trennt.
Ist ein Wechselrichter einmal vom Netz getrennt, dann erfolgt eine erneute Synchronisierung über eine sogenannte Rampe über einen längeren Zeitraum, also nicht sofort.
Wir wissen ferner, dass es in Portugal gegen 11:00 Uhr bereits zu Lastschwankungen im System gegeben hat, bevor in Spanien überhaupt etwas passiert ist.
Portugal hatte zu diesem Zeitpunkt seinen Überschußstrom mangels Alternative nach Spanien verklappt.
Das alleine hat in Spanien noch keine gravierenden Auswirkungen im Netz, wenngleich eine gewisse Destabilisierung erfolgte.
Dann ist eine 220 kV-Leitung für den Export von spanischem Überschussstrom nach Frankreich ausgefallen.
Im Normalfall beträgt das technische Exportlimit nach Frankreich ca. 5 GW.
Diese Exportlast konnte allerdings nicht von der anderen 220 KV-Leitung sowie einer weiteren 110 kV-Leitung nach Frankreich übernommen werden, weswegen hier Sicherheitsmechanismen gegriffen haben, diese Leitungen sich automatisiert getrennt haben.
In diesem Moment wurden gegen 12:32 Uhr die obigen Grenzparameter für das Netzprofil der Wechselrichter gerissen, mit der Folge, dass alle Wechselrichter, die diese unzulässigen Parameter detektiert haben, sich automatisch vom Netz zeitgleich getrennt haben, da sich zu viel unzureichend regelbare Solarenergie im Netz befand.
Dadurch kam es zu einer schlagartigen Unterdeckung von ca. 15 GW (Summenleistung der Wechselrichter), wodurch die Netzfrequenz im unteren Bereich die Nottrennung sämtlicher konventionellen Erzeugerstätten zur Folge hatte.
Es war nicht zu wenig Strom, sondern zu viel....
Der Effekt ist aber der gleiche.
Wenn zu viel oder zu wenig Strom erzeugt wird, steigt oder sinkt die Netzfrequenz in einen Bereich, in dem empfindliche elektronische Verbraucher ausfallen.
Deshalb werden zum Beispiel große industrielle Stromverbraucher zwangsweise vom Netz genommen, wenn die Netzfrequenz einen kritischen Wert unterschreitet. Nennt sich Lastabwurf und passiert bei 49,80 Hz Netzfrequenz.
Zu dem Zeitpunkt als in Spanien das Netz zusammengebrochen ist waren wir auch in Deutschland bei 49,84 Hz, also haarscharf vor eben den Lastabwürfen.
Spanien hat zu viel Solarstrom gehabt und ist den nicht losgeworden, weil offenbar eine der nur drei Verbundnetzleitungen die Spanien mit Resteuropa verbindet gestört war.
Man hat wohl noch versucht, so viel Strom wie möglich nach Portugal loszuwerden und dort damit die Pumpspeicherkraftwerke aufzuladen, aber als die voll waren ging auch da nix mehr und das Netz ist wohl zuerst in Portugal kolabiert, danach sofort dann auch in Spanien, weil dann auch noch die zweite Leitung nach Frankreich wegen Überlast ausgefallen ist.
Passt schon, ich habe vorhin gelesen, dass der US-Autor Michael Shellenberger das auf X auch falsch geschrieben hatte - und fleißig zitiert wurde.
Vorerst: ich habe noch nirgends gelesen, was der Auslöser war.
Aber: Das Stromnetz hat eine bestimmte Frequenz und eine Spannung. Steigt die Last oder sinkt die Einspeiseleistung, werden die Generatoren stärker belastet. Die Spannung und die Frequenz sinken. Normalerweise wird jetzt die Einspeiseleistung hochgeregelt, um die Parameter konstant zu halten.
Übersteigt die Schwankung jedoch die Möglichkeiten der Stromerzeuger, kurzfristig nachzuregeln, sinken Frequenz und Spannung weiter ab. Da alle Stromerzeuger mit der aktuellen Netzfrequenz einspeisen müssen, müssen diese ebenfall abgeregelt werden- also eigentlich das Gegenteil von dem, was nötig wäre. Jetzt kommt es zu einer Kettenreaktion, das Netz bricht zusammen.
(Um in ein Wechselstromnetz einzuspeisen, müssen alle Einspeiser dieselbe Spannung, Frequenz und Phasenlage haben. Sie laufen also synchron mit dem Netz. Würden sie das nicht tun, käme es zu sehr großen Ausgleichsströmen, was die Anlagen bewchädigt und das Netz destabilisiert.)
Um das Netz wieder anzufahren muss erst mal viel Last vom Netz genommen werden. Würden einzelne Kraftwerke wieder anlaufen, wäre die Last so groß dass diese sofort wieder in Störung gehen würde. Es ist also viel Vorbereitung erforderlich, bevor man wieder starten kann. Es muss erst mal wieder ein stabilel Netz existieren, boevor man nach und nach weitere Kraftwerke zuschalten kann.
Ein Lastabwurf findet in Deutschland erst ab 49,0 Hz statt, siehe hier.
Davon waren wir mit einem Frequenzhub von ca. 125 mHz durch die Netztrennung noch weit entfernt.
Ab 49,8 Hz kommen erst einmal die Regelleistungen zum Einsatz.